DE102010026745B4 - Gas generator unit - Google Patents
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Abstract
Gasgeneratoreinheit für ein Fahrzeug-Rückhaltesystem umfassend- einen Gasgenerator (3) mit einer Vielzahl von innerhalb eines ringförmigen Bereiches (10) des Gasgenerators (3) schubneutral angeordneten Ausströmöffnungen (8), und- einem hitzebeständigen Umlenkelement (1), welches mit dem Gasgenerator (3) verbunden ist und zumindest teilweise den definierten Bereich (10) abdeckt, und- das Umlenkelement (1) mindestens zwei verbundene einander überlappende Lagen (4, 5) aufweist, wobei- die an der Oberfläche des Gasgenerators (3) anliegende erste Lage (4) mit einer Öffnung (6) versehen ist, welche in einem den definierten Bereich (10) überlappenden Bereich angeordnet ist, und- die zweite Lage (5) die Öffnung (6) der ersten Lage (4) abdeckt, und- dass die zweite Lage (5) durch den von dem Gasgenerator (3) erzeugten Gasdruck relativ zu der ersten Lage (4) bewegbar ist und dabei die Öffnung (6) der ersten Lage (4) freigibt, und-dass das Umlenkelement (1) derart angeordnet ist, dass es nach der Befestigung der Gasgeneratoreinheit in einem Airbagmodul durch eine Stützstruktur an dem Fahrzeug abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (1) als ein einteiliges Element ausgebildet ist und die erste Lage (4) und die zweite Lage (5) durch Faltung des einteiligen Elements auf sich selbst gebildet werden.Gas generator unit for a vehicle restraint system comprising - a gas generator (3) with a plurality of outflow openings (8) arranged in a thrust-neutral manner within an annular region (10) of the gas generator (3), and - a heat-resistant deflection element (1) which is connected to the gas generator ( 3) is connected and at least partially covers the defined area (10), and - the deflecting element (1) has at least two connected overlapping layers (4, 5), - the first layer (1) resting on the surface of the gas generator (3) 4) is provided with an opening (6) which is arranged in an area overlapping the defined area (10), and - the second layer (5) covers the opening (6) of the first layer (4), and - that the second layer (5) can be moved relative to the first layer (4) by the gas pressure generated by the gas generator (3) and thereby opens the opening (6) of the first layer (4), and that the deflection element (1) is arranged in this way is that after the Fastening of the gas generator unit in an airbag module is supported on the vehicle by a support structure, characterized in that the deflecting element (1) is designed as a one-piece element and the first layer (4) and the second layer (5) by folding the one-piece element be formed yourself.
Description
Die Erfindung betrifft eine Gasgeneratoreinheit für ein Fahrzeug-Rückhaltesystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a gas generator unit for a vehicle restraint system with the features of the preamble of
Gasgeneratoreinheiten mit beispielsweise zylindrischen Gasgeneratoren mit in einem ringförmigen Bereich schubneutral angeordneten Ausström- oder Ausstoßöffnungen sind zur Befüllung von Airbags in Rückhaltesystemen bekannt. Der ringförmige Bereich kann relativ klein sein oder sich über annähernd die gesamte Länge der zylindrischen Oberfläche erstrecken. Solch eine Anordnung der Ausströmöffnungen hat den Vorteil, dass im Fall einer unbeabsichtigten Auslösung des Gasgenerators, zum Beispiel bei einem Lagerhausbrand oder einem Brand während des Transportes des Gasgenerators, das entweichende Gas den Gasgenerator nicht wie eine Rakete beschleunigt.Gas generator units with, for example, cylindrical gas generators with discharge or discharge openings arranged in a thrust-neutral manner in an annular region are known for filling airbags in restraint systems. The ring-shaped area can be relatively small or extend over almost the entire length of the cylindrical surface. Such an arrangement of the outflow openings has the advantage that in the event of an unintentional triggering of the gas generator, for example in the case of a warehouse fire or a fire during the transportation of the gas generator, the escaping gas does not accelerate the gas generator like a rocket.
Bei vielen Anwendungen ist es dennoch notwendig, den aus solch einem Gasgenerator entweichenden Gasstrom vollständig oder teilweise umzulenken. Aus der
Ein Problem dieser Ausführung ist, dass, wenn der Gasgenerator zusammen mit dem verbundenen Umlenkelement gelagert und ausgeliefert wird, eine unbeabsichtigte Auslösung des Gasgenerators zu einer Beschleunigung der Gasgeneratoreinheit in eine Richtung führen würde, da das Umlenkelement zumindest einige der Ausströmöffnungen auf einer Seite abdeckt, und der entweichende Gasstrom eine radiale Ausrichtung relativ zu der Längsachse des Gasgenerators hat.A problem with this embodiment is that if the gas generator is stored and delivered together with the connected deflection element, an unintentional triggering of the gas generator would lead to acceleration of the gas generator unit in one direction, since the deflection element covers at least some of the outflow openings on one side, and the escaping gas stream has a radial orientation relative to the longitudinal axis of the gas generator.
Zur Lösung dieses Problems ist es aus der
Aus der Druckschrift
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße schubneutrale Gasgeneratoreinheit mit einem Gasgenerator und einem Umlenkelement bereitzustellen, welche mit geringen Produktionskosten hergestellt werden kann und deren Verhalten bei einer unbeabsichtigten Auslösung zuverlässig schubneutral ist. Weiterhin sollte das Umlenkelement der Gasgeneratoreinheit den Gasstrom auch dann zuverlässig umlenken, wenn der Gasstrom sehr heiß ist und unter hohem Druck steht.It is an object of the invention to provide a generic thrust-neutral gas generator unit with a gas generator and a deflection element, which can be produced at low production costs and whose behavior is reliably thrust-neutral in the event of an unintentional triggering. Furthermore, the deflecting element of the gas generator unit should reliably deflect the gas flow even when the gas flow is very hot and under high pressure.
Erfindungsgemäß wird eine Gasgeneratoreinheit mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren enthalten.According to the invention, a gas generator unit with the features of
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Umlenkelement als einteiliges Element ausbildet ist und die erste Lage und die zweite Lage durch Faltung des einteiligen Elements auf sich selbst gebildet werden.It is further proposed that the deflecting element is designed as a one-piece element and the first layer and the second layer are formed on themselves by folding the one-piece element.
Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist, dass die Ausströmöffnungen durch die zweite Lage abgedeckt sind, welche unter dem von dem Gasgenerator erzeugten Druck eine Bewegung ausführt, so dass die zweite Lage die Ausströmöffnungen freigibt und der aus dem Gasgenerator entweichende Gasstrom nicht länger gerichtet ist. Da der Gasstrom nicht länger gerichtet ist, erzeugt der entweichende Gasstrom keine Reaktionskräfte auf den Gasgenerator und die Gasgeneratoreinheit hat ein schubneutrales Verhalten. Nach der Befestigung der Gasgeneratoreinheit in dem Airbagmodul ist das Umlenkelement mit der zweiten Lage durch eine Stützstruktur an dem Fahrzeug abgestützt, so dass in diesem Fall die zweite Lage die relative Bewegung zu der ersten Lage nicht ausführen kann und die Öffnung in der ersten Lage nicht freigegeben wird. Das Umlenkelement lenkt in diesem Fall den Gasstrom, aufgrund der Abstützung durch die Stützstruktur zuverlässig auch unter hohen Drücken und Temperaturen, in den Airbag in die vorgegebene Richtung um.The advantage of the proposed solution is that the outflow openings are covered by the second layer, which executes a movement under the pressure generated by the gas generator, so that the second layer releases the outflow openings and the gas flow escaping from the gas generator is no longer directed. Since the gas flow is no longer directed, the escaping gas flow generates no reaction forces on the gas generator and the gas generator unit has a thrust-neutral behavior. After the gas generator unit has been fastened in the airbag module, the deflection element with the second layer is supported on the vehicle by a support structure, so that in this case the second layer cannot carry out the relative movement to the first layer and the opening in the first layer is not released becomes. In this case, the deflecting element deflects the gas flow into the airbag in the predetermined direction due to the support provided by the support structure, even under high pressures and temperatures.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die zweite Lage durch ein Gelenk mit der ersten Lage verbunden ist. Die zweite Lage kann dadurch die relative Bewegung ausführen, ohne zerstört zu werden. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass sämtliche Ausströmöffnungen freigegeben werden können und die ganze Öffnung in der ersten Lage durch eine Bewegung in sehr kurzer Zeit freigegeben werden kann.It is further proposed that the second layer is connected to the first layer by a joint. The second layer can thus perform the relative movement without being destroyed. Another advantage of this solution is that all outflow openings can be opened and the entire opening in the first position can be opened in a very short time by a movement.
Das Gelenk kann in diesem Fall durch einen schwachen Abschnitt zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage gebildet sein, welcher als eine Verengung oder eine Perforation oder ein Abschnitt mit einer verringerten Wanddicke ausgebildet sein kann. Die vorgeschlagene Ausbildung des Gelenks kann sehr einfach während des Fertigungsprozesses der ersten Lage verwirklicht werden. Der schwache Abschnitt ermöglicht den Faltvorgang der ersten und der zweiten Lage und dann die notwendige Bewegung der zweiten Lage gegenüber der ersten Lage, um die Öffnungen freizugeben.In this case, the joint can be formed by a weak section between the first layer and the second layer, which can be designed as a narrowing or a perforation or a section with a reduced wall thickness. The proposed formation of the joint can be implemented very easily during the manufacturing process of the first layer. The weak section allows the first and second layers to fold and then move the second layer versus the first layer to expose the openings.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Umlenkelement als ein Metallstanzteil ausgebildet ist. Das Metallstanzverfahren ist ein kostengünstiger einfacher Fertigungsprozess, insbesondere für eine Serienfertigung. Weiterhin kann die Faltung der zweiten Lage unmittelbar nach dem Stanzen in einem Mehrstufenformverfahren durchgeführt werden. Metall an sich ist auch bei hohen Temperaturen hitzebeständig, was von modernen leistungsstarken Gasgeneratoren gefordert wird, und es besitzt zudem bereits die notwendige Steifigkeit, um die Gasgeneratoreinheit in dem Airbagmodul zu fixieren und den Gasstrom in die vorgegebene Richtung in den Airbag umzulenken.It is further proposed that the deflection element be designed as a metal stamped part. The metal stamping process is an inexpensive, simple manufacturing process, especially for series production. Furthermore, the folding of the second layer can be carried out immediately after the punching in a multi-stage molding process. Metal itself is heat-resistant even at high temperatures, which is required by modern high-performance gas generators, and it also has the necessary rigidity to fix the gas generator unit in the airbag module and to divert the gas flow in the specified direction into the airbag.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann geschaffen werden, wenn die erste Lage eine erste Befestigungsöffnung aufweist und die zweite Lage die erste Lage mit einem eine sich mit der ersten Befestigungsöffnung deckende zweite Befestigungsöffnung aufweisenden Abschnitt überlappt. Das Umlenkelement wird dadurch im Bereich der Befestigung versteift, so dass die Gasgeneratoreinheit sicher an der Fahrzeugstruktur oder in dem Airbagmodul fixiert ist, wenn der Gasgenerator aktiviert wird.A further preferred embodiment of the invention can be created if the first layer has a first fastening opening and the second layer overlaps the first layer with a section having a second fastening opening that overlaps the first fastening opening. The deflection element is thereby stiffened in the area of the attachment, so that the gas generator unit is securely fixed to the vehicle structure or in the airbag module when the gas generator is activated.
Die zweite Befestigungsöffnung ist vorzugsweise größer als die erste Befestigungsöffnung, um Abweichungen während des Herstellungsprozesses des Umlenkelementes auszugleichen.The second fastening opening is preferably larger than the first fastening opening in order to compensate for deviations during the manufacturing process of the deflection element.
In diesem Fall ist die zweite Befestigungsöffnung vorzugsweise mit einer ovalen Form ausgebildet, wobei die lange Seite senkrecht zur Längsrichtung des Gasgenerators angeordnet ist. Da die Faltrichtung der zweiten Lage vorzugsweise auch senkrecht zur Längsrichtung des Gasgenerators ist, ermöglichen die vorgeschlagene ovale Form und die Ausrichtung der zweiten Befestigungsöffnung einen Ausgleich von Größenabweichungen, so dass Abweichungen die Fixierung nicht nachteilig beeinflussen. Weiterhin sind die Befestigungsöffnungen in der ersten und der zweiten Lage in Längsrichtung des Gasgenerators in der Größe nahezu identisch, so dass die erste und die zweite Lage in Längsrichtung ohne einen Spalt sehr nahe aneinander fixiert sind.In this case, the second fastening opening is preferably formed with an oval shape, the long side being arranged perpendicular to the longitudinal direction of the gas generator. Since the folding direction of the second layer is preferably also perpendicular to the longitudinal direction of the gas generator, the proposed oval shape and the alignment of the second fastening opening allow for deviations in size, so that deviations do not adversely affect the fixation. Furthermore, the fastening openings in the first and second layers in the longitudinal direction of the gas generator are almost identical in size, so that the first and second layers are fixed very close to one another in the longitudinal direction without a gap.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 : Gasgeneratoreinheit in einem Abschnitt eines Airbagmoduls; -
2 : Blick von unten auf das Umlenkelement; -
3 : Blick von oben auf das Umlenkelement.
-
1 : Gas generator unit in a section of an airbag module; -
2nd : View of the deflection element from below; -
3rd : View of the deflection element from above.
Das Umlenkelement
In den
Da der von dem Gasgenerator
Des Weiteren weist die zweite Lage
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